摘要:本文從介紹渦輪流量計的基本工作原理及其特點出發(fā)，詳細闡述了渦輪流量計在油氣生產(chǎn)裝置上的安裝、使用要求，深入地分析了渦輪流量計的維護要點，總結(jié)了渦輪流量計的常見故障現(xiàn)象、分析其存在的原因，并總結(jié)出了解決方法。
隨著油田油氣生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，油氣處理廠、站各個生產(chǎn)裝置的自動化水平也在不斷提高:渦輪流量計作為一種測量正確、量程比寬、性價比高、安裝維護使用方便的流量測量儀表，也越來越多的應用于各類油氣生產(chǎn)裝置中，它不但可用于測量天然氣也可用于測量液化氣、輕烴等液相介質(zhì)。
在日常維護中，由于人們對渦輪流量計的安裝使用特點、流量計的維護使用要求不太了解，在實際生產(chǎn)使用中會造成流量計故障，從而影響流量計的使用。下面本文就從渦輪流量計的工作原理、使用特點以及安裝維護、故障分析、解決措施來進行分析。
1渦輪流量計的工作原理及其結(jié)構
1.1渦輪流量計的工作原理
在工藝管道中安裝一個可以自由轉(zhuǎn)動，且軸與管道同心的葉輪。當被測介質(zhì)流過傳感器時，在流體介質(zhì)的推動力作用下，被測流體沖擊渦輪流量計的渦輪葉片并使之轉(zhuǎn)動，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比。葉輪的轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應電勢，再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應頻率的信號，該信號經(jīng)前置放大器放大整形，產(chǎn)生與流速成正比的脈沖信號，即電脈沖信號.根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖和累計脈沖數(shù)即可求出瞬時流量和累積流量，送入渦輪流量計流量積算儀進行計數(shù)和顯示。
1.2渦輪流量計的結(jié)構
渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表等四部分組成.
2渦輪流量計的應用特點
2.1渦輪流量計的優(yōu)點
(1)精度高屬于高精度的一種:(2)重復性好:(3)范圍度寬:(4)結(jié)構緊湊，體積輕巧，流通能力大.
2.2渦輪流量計的缺點
(1)渦輪流量計受流場分布影響較大，因此流量計應按要求對傳感器的上下游側(cè)設置直管段.
(2)對被測介質(zhì)的清潔度要求較高，需按要求安裝過
濾器，但這也帶來壓損的增大。
(3)不適合于存在較強脈動流的場合使用，也不適于混相流的測量。也不允許使用在存在快速開關的場合.
3渦輪流量計的安裝與維護
具有轉(zhuǎn)動部件的速度式渦輪流量計的安裝與使用，總體上講，應滿足其計量特性、性能不受影響:在規(guī)定的流量范圍內(nèi)維持其正確率，不縮短其使用壽命.
(1)渦輪流量計既可以水平也可垂直安裝，但一般要求水平安裝，避免垂直安裝。液體介質(zhì)要求充滿管道，且介質(zhì)流動方向與傳感器箭頭方向--致.
(2)渦輪流量計安裝直管段時，上游至少10D，當有整流器時，整流器出口到渦輪流量計入口端面至少為5D的直管段(分別從流量計的上、下游端面算起)。其內(nèi)徑與流量計公稱內(nèi)徑DN之差,-般應不超過DN的士1%，并不超過5m。
(3)安裝渦輪流量計時，前后管道法蘭要水平，否則管道應力對流量計影響很大，渦輪流量計磁感應部分不能碰撞。
(4)帶有溫壓補償?shù)臏u輪流量計的安裝，測溫元件應安裝在流量計下游，在葉輪下游的5D內(nèi)，盡可能靠近流量計。靜壓取壓孔一般在流量計本體上，由制造廠商確定，其直徑一般在3m-12m.
(5)當渦輪流量計安裝于可能存在各種機械雜質(zhì)的流體介質(zhì)管道中，必須在流量計上游安裝雜質(zhì)過濾器.
4故障分析及處理方法
4.1現(xiàn)象
(1)液體正常流動無顯示，流量測量數(shù)據(jù)無變化;(2)顯示流量與實際流量不符:(3)流量計測量數(shù)據(jù)變小。
4.2故障原因分析
(1)流量計電源供電失效，供電電路或信號電路斷路、接觸不良:流量計顯示儀電路板故障或是板卡接觸不良:流量計前置放大器故障:供給前置放大器電壓不足:葉輪被異物卡住，無法轉(zhuǎn)動。
(2)過濾器堵塞，壓損增大。流量減少:葉輪受雜物阻礙，或是軸承間纏繞雜物使渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低:③管道上方閥門閥芯松動，閥門開度下降，流量減少:
(3)葉輪被介質(zhì)腐蝕，葉片變形:②雜物阻礙葉輪旋轉(zhuǎn);③檢測線圈輸出信號失常:④旁通閥有泄漏;流量計上游流速分布發(fā)生畸變或出現(xiàn)脈動流:流量計顯示部分故障;流量計信號線接反;流量計參數(shù)設定錯誤:實際流量超出流量計測量范圍。
4.3排除方法
(1)萬用表檢測，排除斷路或接觸不良。更換電路板并保證接觸良好。用鐵條在探頭下移動，若無信號輸出，檢查線圈有無脫焊或斷線。將供電電壓提高至規(guī)定要求;拆開流量計去除異物，清洗并更換零件，更換零配件后必須重新標定.
(2)檢查并清除過濾器雜物。檢查清洗流量計，必要時重新標定修理或更換閥門。
(3)修理或更換葉輪，必須重新標定:清除雜物:檢測線圈電阻并更換:檢查并更換旁通閥:找到發(fā)生流速畸變或脈動的原因，進行消除:更換顯示部分:檢查并重新接線:重新設定正確參數(shù):更換合適量程的流量計.
5應用案例
某處理廠人員發(fā)現(xiàn)閃蒸氣三相分離器輕烴出口渦輪流量計顯示不準，偏差較大。自動化維護人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)流量計傳感器與下游本體法蘭連接處有液體刺漏，同時下游工藝管線在拆下流量計后明顯偏向外側(cè)，工藝管線上游、下游兩法蘭錯位比較嚴重，致使流量計下游本身在生產(chǎn)過程中始終受到朝向外側(cè)面的傾斜應力。
通過排查，基本確認由于安裝時流量計與上下游管線未保持在同一平面上，工藝管線產(chǎn)生的傾斜應力全部作用于活接頭處(流量計傳感器與本體法蘭的連按是采用活接頭連接)，活接頭內(nèi)部通過聚四氟乙烯墊片密封，在受到傾斜應力時活接頭與聚四氟乙烯墊片之間密封不嚴，導致此次介質(zhì)刺漏從而使流量計測量誤差較大.最終通過重新安裝流量計并消除管線傾斜應力，該渦輪流量計測量顯示正常.
6結(jié)語
渦輪流量計作為生產(chǎn)裝置中使用較多的一種流量計，它還有許多使用方法或技巧需要不斷摸索總結(jié)。通過對渦輪流量計的工作原理、安裝維護及故障分析處理等各方面的介紹，希望能給大家在渦輪流量計的生產(chǎn)應用，上提供一些辦法或思路，以便提高渦輪流量計的使用效率，提升我們生產(chǎn)裝置流量檢測的自動化水平。
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